(57)【要約】【課題】本発明は、小型エンジンのクラッチブレーキ装置に関し、クラッチイン点の前段階にて、ブレーキ制動の開放と、遠心クラッチによる動力の伝達とを分離し、段階毎に連動して制御を行い、エンジン始動時や動力伝達時に、ストレスや振動がなく動力の伝達が効率良く行え、また必要時にはブレーキ制動力を確実に働かせる等、安全性を高くする。【解決手段】エンジンＥの出力シャフト１の受動側に配置するクラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６と、該係合斜面部が摩擦、係合可能な被係合斜面部７を設けた摩擦板８とでブレーキ機構部９を形成し、動力伝達機構部５は、クラッチドラム３内に摩擦、係合可能であり、制御手段１０を有するクラッチシュー２と、リターンばね１１を介した押板１２とで形成され、動力伝達時に、ブレーキ制動を開放後に、押板１２にクラッチシュー２を制御手段１０にて摩擦、係合し、動力切断時には、制御手段１０によりクラッチの係合を解除後に、ブレーキ機構部９を摩擦、係合させて調整する。【選択図】図１
2005265084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力シャフトに遠心力により略半径方向に開閉可能に装着したクラッチシューと、該クラッチシューの外周には該クラッチシューが摩擦、係合するクラッチドラムとを受動側に設けることによりエンジンの回転駆動力を受動して回転する刈刃を有するドライブシャフトに回転駆動力を伝達する遠心クラッチを動力伝達機構部として備えた小型エンジンのクラッチブレーキ装置において、前記クラッチドラムの外周に設ける係合斜面部と、該係合斜面部が摩擦、係合可能な被係合斜面部を設けた摩擦板とによりブレーキ機構部を形成し、前記動力伝達機構部は、前記クラッチドラム内に摩擦、係合可能に設けられ、制御手段を有するクラッチシューと、該クラッチシューに対向してリターンばねを介して設置される押板とにより形成され、動力伝達時には、前記クラッチドラムが前記摩擦板に摩擦、係合するブレーキ制動を開放した後に、前記押板に前記クラッチシューを前記制御手段を介して制御可能に摩擦、係合し、前記エンジンからの動力の切断時には、前記押板に対する前記クラッチシューの摩擦、係合を前記制御手段を介して解除した後に、前記ブレーキ機構部の摩擦板に前記クラッチドラムを摩擦、係合させて調整することを特徴とした小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキ機構部は、一側に口部を有するクラッチケースと、前記口部内に設けられ、軸方向の後端には被係合斜面部が設けられた略筒状の前記摩擦板と、前記ドライブシャフトに軸方向にばね材を介して同軸に取付けられ、前記摩擦板の前記被係合斜面部に係脱可能な係合斜面部を外周に形成した前記クラッチドラムと、から形成されることを特徴とした請求項１に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記押板に設けられる受動斜面部と、該受動斜面部にならって摺動可能に摩擦、係合する駆動斜面部を有し、前記クラッチシューに設けられた制御カムとから形成されることを特徴とした請求項１,２に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項４】
前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに枢着軸により一端側が偏芯して枢着され、他端側には前記制御カムを設けた２個が復帰ばねを介して連係して設けられたことを特徴とする請求項１,２,３に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項５】
前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに２個が対向して復帰ばねを介して連係して設けられ、該クラッチシューには前記制御カムが設けられたことを特徴とする請求項１,２,３,４に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項６】
前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに枢着軸により一端側が偏芯して枢着され、他端には柱状体を所望角度の傾斜を付けることにより前記駆動斜面部を形成する前記制御カムを設けたことを特徴とした請求項１,２,３,４,５に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【請求項７】
前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに２個が対向して復帰ばねを介して連係して設けられ、該クラッチシューには柱状体を所望角度の傾斜を付けることにより前記駆動斜面部を形成する前記制御カムを設けたことを特徴とする請求項１,２,３,４,５,６に記載の小型エンジンのクラッチブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型エンジンのクラッチブレーキ装置に関し、例えば刈払機、チェンソー等の小型エンジンに遠心クラッチを動力伝達機構部として使用する場合に、遠心クラッチの働きと、ブレーキの開放と制動とが完全に連動して行われ、安全性を極めて高くしようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば刈払機の刈刃の回転を止めるブレーキとして、原動機（エンジン）の出力軸の端部に設ける回転部材にテーパ面を有するクラッチ移動子を遠心力により半径方向に進出可能に設け、受動側の刃具駆動軸に略皿状のブレーキ用弾性部材を介して回転可能に取付けたクラッチドラムの内周に形成するテーパ面に前記クラッチ移動子を圧接自在に設けることにより動力伝達機構部を形成し、またクラッチドラムの開放端に設けたブレーキシューをハウジングの開口端に固定したブレーキパッドに接離自在になすことによりブレーキ手段を形成した構成である。
【０００３】
そして、原動機の回転数が下がると、遠心力により回転部材から進出していたクラッチ移動子は離れ、ブレーキ手段のブレーキ用弾性部材の弾性力でクラッチドラムの開放端に設けたブレーキシューをハウジングの開口端に固定したブレーキパッドに押付けてブレーキ制動を行う。
【０００４】
また、原動機の回転数が上がると、遠心力によりクラッチ移動子は半径方向へ進出してクラッチドラムを押付けられる。そして、このクラッチ移動子の押圧力により、クラッチドラムのテーパとクラッチ移動子のテーパ面とを利用してクラッチドラムを刃具駆動軸側に移動してブレーキパッドからブレーキシューを離し、ブレーキ制動力を開放するものがあった（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１８８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の上記従来の刈払機の刈刃の回転を止めるブレーキは、原動機の回転数が上がると、遠心力によりクラッチ移動子を半径方向へ進出させてクラッチドラムに押付け、その後にクラッチインが行われ、原動機の出力軸から刃具駆動軸へと回転駆動力が伝達されるので、エンジンの回転数の上昇に伴うエンジン出力線と、クラッチの伝達線との交叉点となるクラッチイン点が常時、一定せずに不安定になるため、効率が良い動力の伝達が行えない。そのため、特許文献１に記載の上記従来例は、エンジン始動時に刈刃が不用意に回転する等し、危険であった。
【０００６】
しかも、動力伝達時におけるクラッチドラムとクラッチ移動子との急激な接続は、不自然な接続になり、振動や衝撃を発生するのと、ブレーキ機構部や遠心クラッチの動力伝達機構部に大きなストレスが加わるので、好ましくないため、可能な限り、滑らかに接続されることが望まれている。
【０００７】
また、特許文献１に記載の上記従来例は、アイドリング時には、原動機の回転数が下がり、クラッチ移動子が後退してクラッチドラムとの係合が解除されることにより原動機の出力軸からの動力の伝達が遮断されるので、クラッチドラムとクラッチ移動子とよりなる遠心クラッチを介して動力の伝達がなされる受動側の慣性力がそのまま働くため、刈刃等が回転し続けて危険であった。
【０００８】
また、特許文献１に記載の上記従来例は、ブレーキ機構のブレーキ制動力を働かせるのには、原動機の回転数が下がると、遠心力により回転部材から進出していたクラッチ移動子が離れ、ブレーキ手段のブレーキ用弾性部材の弾性力でクラッチドラムの開放端に設けたブレーキシューをハウジングの開口端に固定したブレーキパッドに押付けてブレーキ制動を行うものである。
【０００９】
従って、クラッチ移動子がクラッチドラムから離れる際の原動機の回転数の低下点が常時、一定ではなく不安定になる。しかも、ブレーキシューがブレーキパッドに圧接してブレーキ制動が完全に働くまでには長時間を要し、咄嗟の場合に安全なブレーキ制動を働かせることはできず、危険であった。
【００１０】
しかも、特許文献１に記載の上記従来例は、前述のアイドリング時のように、クラッチドラムとクラッチ移動子とよりなる遠心クラッチとの係合が遮断されても受動側の慣性力がそのまま働いて刈刃等が回転し続けるため、咄嗟の事態が生じた緊急時にも、迅速かつ適格にブレーキ機構部のブレーキ制動力を働かせて刈刃の回転を停止させることはできなかった。
【００１１】
すなわち、特許文献１に記載の上記従来例は、動力伝達機構部を形成するクラッチドラムと該クラッチドラムに押付けられるクラッチ移動子とよりなる遠心クラッチの働きと、ブレーキの開放と制動とが常時完全に連動して制御されるものではなかった。
【００１２】
この際、遠心クラッチの動力伝達機構部とブレーキ機構部のブレーキ制動力とを関連して連動させることを考えると、ブレーキ制動力は、原動機の出力と遠心クラッチの動力の伝達を示すグラフにおけるエンジン出力線とクラッチ伝達線が交叉する交叉点になるクラッチインでの横軸に採られる原動機の回転数に対して縦軸に採られる原動機の出力以下に設定しなければ、伝達できないという要請がある。
【００１３】
この問題点に対処する方策として、遠心クラッチの動力伝達機構部の摩擦、係合を開放してエンジンからの動力の伝達を切断した後に、ブレーキ機構部のブレーキ制動力を作動させるようにすると、ブレーキ制動力を自由に設定できることがわかった。
【００１４】
本発明は、上記従来の欠点を解決し、エンジンの出力線と遠心クラッチのクラッチ伝達線との交叉点となるクラッチイン点の前段階において、ブレーキ機構部によるブレーキ制動の開放と、遠心クラッチによる動力の伝達とを分離し、段階毎に連動させて自動的に制御して行うことにより、エンジン始動時や動力伝達時には、ブレーキ機構部や遠心クラッチの動力伝達機構部等の駆動系にストレスが加わったり、振動が発生することなく滑らかな接続を行ってエンジンからの動力の伝達が効率良く行うようにするとともにアイドリング時には受動側の慣性力を遮断して刈刃の回転を確実に停止するようにし、また必要時には自動的にかつ即座にブレーキ機構部でのブレーキ制動力を確実に働かせる等、極めて安全性が高く、さらには構造簡単で製作、組立が容易であり、製作費および組立費が安価な小型エンジンのクラッチブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みなされ、請求項１に記載の発明は、エンジンの出力シャフトに遠心力により略半径方向に開閉可能に装着したクラッチシューと、該クラッチシューの外周には該クラッチシューが摩擦、係合するクラッチドラムとを受動側に設けることによりエンジンの回転駆動力を受動して回転する刈刃を有するドライブシャフトに回転駆動力を伝達する遠心クラッチを動力伝達機構部として備えた小型エンジンのクラッチブレーキ装置において、前記クラッチドラムの外周に設ける係合斜面部と、該係合斜面部が摩擦、係合可能な被係合斜面部を設けた摩擦板とによりブレーキ機構部を形成し、前記動力伝達機構部は、前記クラッチドラム内に摩擦、係合可能に設けられ、制御手段を有するクラッチシューと、該クラッチシューに対向してリターンばねを介して設置される押板とにより形成され、動力伝達時には、前記クラッチドラムが前記摩擦板に摩擦、係合するブレーキ制動を開放した後に、前記押板に前記クラッチシューを前記制御手段を介して制御可能に摩擦、係合し、前記エンジンからの動力の切断時には、前記押板に対する前記クラッチシューの摩擦、係合を前記制御手段を介して解除した後に、前記ブレーキ機構部の摩擦板に前記クラッチドラムを摩擦、係合させて調整することを特徴としたという手段を採用した。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ブレーキ機構部は、一側に口部を有するクラッチケースと、前記口部内に設けられ、軸方向の後端には被係合斜面部が設けられた略筒状の前記摩擦板と、前記ドライブシャフトに軸方向にばね材を介して同軸に取付けられ、前記摩擦板の前記被係合斜面部に係脱可能な係合斜面部を外周に形成した前記クラッチドラムと、から形成されることを特徴としたという手段を採用した。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記制御手段は、前記押板に設けられる受動斜面部と、該受動斜面部にならって摺動可能に摩擦、係合する駆動斜面部を有し、前記クラッチシューに設けられた制御カムとから形成されることを特徴としたという手段を採用した。
【００１８】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１,２,３において、前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに枢着軸により一端側が偏芯して枢着され、他端側には前記制御カムを設けた２個が復帰ばねを介して連係して設けられたことを特徴とするという手段を採用した。
【００１９】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１,２,３,４において、前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに２個が対向して復帰ばねを介して連係して設けられ、該クラッチシューには前記制御カムが設けられたことを特徴とするという手段を採用した。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の考案は、請求項１,２,３,４,５において、前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに枢着軸により一端側が偏芯して枢着され、他端には柱状体を所望角度の傾斜を付けることにより前記駆動斜面部を形成する前記制御カムを設けたことを特徴としたという手段を採用した。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１,２,３,４,５,６において、前記クラッチシューは、エンジンの出力シャフトの端部に装着したフライホイールに２個が対向して復帰ばねを介して連係して設けられ、該クラッチシューには柱状体を所望角度の傾斜を付けることにより前記駆動斜面部を形成する前記制御カムを設けたことを特徴とするという手段を採用した。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置は、エンジン始動時や動力伝達時には、ブレーキ機構部や遠心クラッチの動力伝達機構部等の駆動系にストレスが加わったり、振動が発生することなく滑らかな接続を行ってエンジンからの動力の伝達が効率良く行えるとともにアイドリング時には受動側の慣性力を遮断して刈刃の回転を確実に停止でき、また必要時には自動的にかつ即座にブレーキ機構部でのブレーキ制動力を確実に働かせる等、極めて安全性が高く、さらには構造簡単で製作、組立が容易であり、製作費および組立費が安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に従って本発明の実施の最良の形態により、本発明の詳細を説明する。
【００２４】
図１は本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置の実施形態１を示す断面図、図２は同じくブレーキ機構部によるブレーキ制動による開放時の説明的な断面図、図３は同じくブレーキ機構部によるブレーキ制動時の説明的な断面図、図４は同じく本実施形態１を構成するブレーキ機構部の一例を示す断面図、図５は同じく本実施形態１を構成するブレーキ機構部の他例を示す断面図、図６は同じく本実施形態１を構成するクラッチシューを示す説明的な正面図、図７は同じく制御カムの断面図、図８は同じく本実施形態１を構成する制御手段によりブレーキ制動開放時に押板を受動側に移動させた状態の断面図、図９は同じくブレーキ制動時に制御手段が摩擦・係合している状態を示す断面図、図１０は同じく本実施形態１のエンジンの出力と、ブレーキ機構部のブレーキ制動力との関連動作を示すグラフ、図１１は同じくエンジンの出力と、ブレーキ機構部のブレーキ制動力との関連動作を示す比較例としてのグラフ、図１２は同じくエンジンの出力と、クラッチ伝達線と、ブレーキ制動力とを重ね合わした状態の比較例を示すグラフである。
【００２５】
本実施形態１は、エンジンＥの出力シャフト１に遠心力により略半径方向Ｒに開閉可能に装着したクラッチシュー２と、該クラッチシュー２の外周には該クラッチシュー２が摩擦、係合するクラッチドラム３とを受動側Ｕに設けることによりエンジンＥの回転駆動力を受動して回転する刈刃（図に示さず）を先端に有するドライブシャフト４に回転駆動力を伝達する遠心クラッチを動力伝達機構部５として備えた小型エンジンのクラッチブレーキ装置において、前記クラッチドラム３の外周に設ける係合斜面部６と、該係合斜面部６が摩擦、係合可能な被係合斜面部７を設けた摩擦板８とによりブレーキ機構部９を形成し、前記動力伝達機構部５は、前記クラッチドラム３内に摩擦、係合可能に設けられ、制御手段１０を有するクラッチシュー２と、該クラッチシュー２に対向してリターンばね１１を介して設置される押板１２とにより形成され、動力伝達時には、前記クラッチドラム３が前記摩擦板８に摩擦、係合するブレーキ制動を開放した後に、前記押板１２に前記クラッチシュー２を前記制御手段１０を介して制御可能に摩擦、係合し、前記エンジンＥからの動力の切断時には、前記押板１２に対する前記クラッチシュー２の摩擦、係合を前記制御手段１０を介して解除した後に、前記ブレーキ機構部９の摩擦板８に前記クラッチドラム３を摩擦、係合させて調整することを特徴とする。
【００２６】
前記ブレーキ機構部９は、一側に口部１３ａを有するクラッチケース１３と、前記口部１３ａ内に設けられ、軸方向Ｉの後端には被係合斜面部７が口端部内周に設けられた略筒状の前記摩擦板８と、前記ドライブシャフト４に軸方向Ｉにばね材１４を介して同軸に取付けられ、前記摩擦板８の前記被係合斜面部７に係脱可能な係合斜面部６を外周に形成した前記クラッチドラム３と、から形成される。ばね材１４として、本実施形態１ではコイルばねが使用されるが、これに限ることなく、図には示さないが、竹の子ばねやゴム等の弾性材を使用してもよい。
【００２７】
このブレーキ機構部９の係合斜面部６と摩擦板８の被係合斜面部７とは、例えば図４に示すように設置角度αは緩傾斜であり、その長さｌを長く設定しても良いし、例えば図５に示す設置角度α′は急傾斜であり、その長さｌ′を短く設定してもよい。
【００２８】
また、前記制御手段１０は、図１、図２、図３、図６、図７に示すように、前記押板１２に設けられる受動斜面部１５と、該受動斜面部１５の傾斜にならって摺動可能に摩擦、係合する駆動斜面部１６を有し、前記クラッチシュー２に設けられた制御カム１７とから形成される。
【００２９】
また、前記クラッチシュー２は、図１、図６に示すように、エンジンＥの出力シャフト１の端部に装着したフライホイール１８に枢着軸１９により一端側が偏芯して枢着され、他端側には前記制御カム１７を設けた２個が復帰ばね２０を介して連係して設けられている。
【００３０】
２１は継手部材であり、この継手部材２１は一端がドライブシャフト４に連結され、他端には前記クラッチドラム３の取付都３ａを取付けるためのスプライン軸２１ａを外周の軸方向に多数形成している。
【００３１】
２２は継手部材２１の外周にプレート２３を介して配設されたころがり軸受である。
【００３２】
２４は押板１２の取付部材であり、この取付部材２４は図１に示すように断面略柄杓形に形成され、基端側を前記枢着軸１９によりクラッチシュー２に取付けられ、先端側を前記リターンばね１１に嵌入する等して取付けられる。また、２５は防振ゴム、２６はパイプホルダーである。
【００３３】
本発明の実施形態１は以上の構成からなり、駆動に際して先ずエンジンＥを始動すると、出力シャフト１とともにフライホイール１８が回転する。次いで、このフライホイール１８に枢着軸１９にて一端が偏芯位置に枢着されているクラッチシュー２,２は、遠心力を受けて復帰ばね２０の附勢力に抗して枢着軸１９,１９を中心に回転し、半径方向Ｒへ徐徐に開いて行く。
【００３４】
この時、当初はブレーキ機構部９のクラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６が摩擦板８の口端部内周に形成される被係合斜面部７に摩擦、係合することによりブレーキ機構部９のブレーキ制動力がかかっている。しかし、エンジンＥの回転数が上がり、出力が上昇するのにつれてクラッチシュー２,２は徐徐に開いて行くことになる。また、図６に示すように、このクラッチシュー２,２の他端に設けた制御手段１０としての制御カム１７の駆動斜面部１６が、クラッチシュー２,２が開く時の動きに合わせて押板１２の受動斜面部１５を摩擦・係合しながら図８に示すように外周側に摺動して行くので、クラッチドラム３はばね材１４の附勢力に抗して矢印Ａに示すように押板１２を介して受動側Ｕに押圧される。従って、図２に示すようにブレーキ機構部９の摩擦板８の被係合斜面部７からクラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６が徐徐に離れてブレーキ機構部９によるブレーキ制動は開放されることになる。
【００３５】
このように、クラッチシュー２,２の他端に設けた制御手段１０としての制御カム１７の駆動斜面部１６が、クラッチシュー２,２が開く時の動きに合わせて押板１２の受動斜面部１５を摩擦・係合することにより押板を押圧し、クラッチドラムの摩擦板に対する摩擦・係合を開放するので、ブレーキ制動の開放操作が、円滑に行われかつ即応性があり、確実である。しかも、クラッチドラム３はばね材１４の附勢力を受けて常時押板１２に設けた制御カム１７に弾性的に押付けられているので、部材相互間に遊びを生ずることなく、ガタツキを生じないため、制御手段１０の制御カム１７の動きに忠実に応動することができる。
【００３６】
今、図１０、および図１１を参照しながらエンジンＥの出力と、ブレーキ機構部９のブレーキ制動力との関連動作を説明する。
【００３７】
図１０、および図１１に示すグラフおいて、横軸ＸにはエンジンＥの回転数を、縦軸Ｙには作用する力を示している。また、（＋）は動力伝達機構部５における駆動力を、（−）はブレーキ機構部９におけるブレーキ制動力をそれぞれ示している。
【００３８】
また、図１０、および図１１において、ともに当初はブレーキ機構部９のクラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６が摩擦板８の口端部内周に設けた被係合斜面部７に摩擦、係合することによりブレーキ機構部９のブレーキ制動力がクラッチドラム３にかかっている。
【００３９】
そして、図１０において、エンジンＥが始動され、出力が上昇されて所定回転数に到ると、ｂ点でのクラッチインの前段のａ点で摩擦板８の被係合斜面部７からクラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６が徐徐に離れてブレーキ制動は開放される。その後、ａ′点にてブレーキ制動は完全に開放される。
【００４０】
このように、押板１２の制御カム１７の駆動斜面部１６の傾斜に沿って受動斜面部１５が押圧されることにより押板１２を介してクラッチドラム３はばね材１４の附勢力に抗してブレーキ機構部９の摩擦板８に対して離れてブレーキ制動力が開放されるものであり、ブレーキ開放操作自体は動力を伝達するものではないので、クラッチドラム３、摩擦板８、押板１２は摩耗の少ない金属等の低摩耗材により形成することができ、資材費、製作コストは安価になる。
【００４１】
この時、ブレーキ機構部９のブレーキ制動がａ′点にて開放されても、エンジン出力線ＰＷとクラッチ伝達線Ｋとが交叉するｂ点の前段であり、未だクラッチインはされていないため、動力は伝達されない。その後、エンジン出力線ＰＷとクラッチ伝達線Ｋが交叉するｂ点においてクラッチドラム３の口端内周面に形成した被係合斜面部７にクラッチシュー２,２が摩擦・係合してクラッチインされると、クラッチドラム３は摩擦板８に対して滑りながら駆動側から受動側Ｕへと動力が伝達されることになる。
【００４２】
そして、エンジンＥからの駆動力は、クラッチシュー２,２を介して受動側Ｕに配置されているクラッチドラム３に伝達される。さらに、このクラッチドラム３から継手部材２１を介してドライブシャフト４へと伝達されるので、ドライブシャフト４は回転されて行く。それから、ｃ点で正常に動力が伝達されることになる。
【００４３】
しかも、前述のように、クラッチシュー２,２の他側に設ける制御手段１０の制御カム１７の駆動斜面部１６に摩擦・係合する受動斜面部１５を有する押板１２によりクラッチドラム３は受動側Ｕへと軸方向Ｉに継手部材２１のスプライン軸２１ａを移動されてブレーキ機構部９のブレーキ制動は開放されるので、エンジンＥはブレーキ機構部９のブレーキ制動による抵抗をスムーズに回転を上げることができる。そして、クラッチドラム３の内周にクラッチシュー２,２が摩擦・係合することによりエンジンＥからの駆動力を伝達し始めると、クラッチドラム３は回転され、摩耗がなくなり、ドライブシャフト４、刈刃に回転駆動力をスムーズにかつ効率的に伝達することができる。
【００４４】
この時、クラッチドラム３は前述のように、押板１２に押圧されてスプライン軸２１ａを軸方向へ移動し、クラッチシュー２,２が遠心力により開いて内周面に摩擦・係合することによりエンジンＥからの動力の伝達が行われても、軸方向Ｉにはブレーキ機構部のブレーキ制動力を開放する力以外の力が働かないので、ころがり軸受２２や駆動系部品に、強度、構造の点に特別な配慮を施さずに済む。
【００４５】
そして、図１０において、ブレーキ開放開始時のエンジンＥの回転数がａ点から動力正常伝達時のエンジンＥの回転数ｃ点までのそれぞれ段階毎のエンジンＥの回転数の変化をｔ、またブレーキ完全開放時のエンジンＥの回転数ａ′点からｂ点におけるクラッチイン時のエンジンＥの回転数の差をｔ１として設定することができるので、ブレーキ機構部９はブレーキ制動力だけ、また動力伝達機構部５は動力の伝達だけと役割を分離し、段階を経て正常な動力伝達に移行することができるため、クラッチシュー２,２、押板１２、クラッチドラム３、継手部材２１、ドライブシャフト４等の駆動系部品にかかるストレスを最小限に小さく抑えることができ、機械的な寿命を向上することができる。
【００４６】
従って、本実施形態１は、ブレーキ機構部９でのブレーキ制動力を開放するのと、動力伝達機構部５での動力伝達とを分けて行うための駆動系部品へのストレスを最小限にすることができる上、一連の動作を人手を煩わせることなく自動的に動力の伝達を行うことができる。
【００４７】
仮に、ブレーキ機構部９によるブレーキ制動を動力伝達機構部５において動力伝達を行う前段において、前もって開放せずにそのまま動力の伝達を行おうとすると、ブレーキ機構部９における摩擦板８の被係合斜面部７と、クラッチドラム３の係合斜面部６、また、動力伝達機構部５のクラッチドラム３と、クラッチドラム３に対するクラッチシュー２,２等の駆動系部品は不自然な接続になり、大きなストレスが加わって無理な力が働くので、振動や衝撃が発生し、好ましくはない。
【００４８】
また、仮にエンジン出力線ＰＷとクラッチ伝達線Ｋが交叉する点でのクラッチインと同時にブレーキ機構部９によるブレーキ制動力を開放する場合には、図１１に示すように、エンジンＥの始動当初はブレーキ制動力が働いているが、エンジンＥの回転数が所定の回転数ｂ′点に達すると、クラッチインになる。このクラッチインと同時にエンジンＥの回転数がａ″点になると、ブレーキ機構部９によるブレーキ制動力が開放されて０になる。そして、刈刃、ドライブシャフト４、継手部材２１等の駆動系部品の抵抗を受けつつクラッチドラム３はブレーキ機構部９の摩擦板８に対して滑りながらエンジンＥの出力が上昇し、回転数がｃ点に移行すると、正常な動力伝達が回復することになる。
【００４９】
しかしながら、図１１に示すように、クラッチインからブレーキ機構部９によるブレーキ制動力を０にするまでの時間Δｔが長いと、ブレーキ機構部９の摩擦板８やクラッチドラム３の摩擦・係合面が接触しながら回動することになり、摩耗や振動が発生して好ましくないので、クラッチインからブレーキ機構部９によるブレーキ制動力を０にするまでの時間Δｔは０に近い短時間に設定される必要がある。しかも、可能な限りこの時間Δｔを短く設定したとしても、エンジンＥからの動力を受動側Ｕへと伝達しながらブレーキ制動力を弱めて行かなければならないので、結果的に駆動系部品に加わるストレスはブレーキ制動力と動力伝達機構部５のクラッチドラム３の動力伝達力の和ｐ１になるため、正常な動力伝達力が回復するまでの時間ｔ４は短時間ではあるが大きな力の変化が必要になる。
【００５０】
また、エンジンＥからの動力が受動側Ｕに伝達されている状態から、アイドリング状態になると、クラッチドラム３の回転は低下され、クラッチドラム３に対してクラッチシュー２,２は一端側を枢着している枢着軸１９を中心に回動して復帰ばね２０の縮力により閉じられるので、クラッチドラム３の内周面に対するクラッチシュー２,２の摩擦・係合が解かれる。そして、略同時にこのクラッチシュー２,２の他側に設けた制御手段１０としての制御カム１７の駆動斜面部１６が、クラッチシュー２,２が閉じる時の動きに合わせて押板１２の受動斜面部１５を摩擦・係合しながら内周側に摺動して行くので、クラッチドラム３はばね材１４の附勢力により軸方向Ｉへ駆動側に押圧され、外周に形成した係合斜面部６がブレーキ機構部９の被係合斜面部７に摩擦・係合してブレーキ制動を受ける。従って、遠心クラッチを介して動力の伝達がなされる受動側Ｕの慣性力がそのまま働くことなく、刈刃の回転は即座に停止され、安全性は高くなる。
【００５１】
この際、本実施形態１のブレーキ機構部９におけるブレーキ制動力を図１２に示すグラフを参照して検証して見る。
【００５２】
図１２において、横軸Ｘ′にエンジンＥの回転数を、また縦軸Ｙ′には出力Ｐを示している。
【００５３】
そして、この横軸Ｘ′と縦軸Ｙ′とよりなる座標には、エンジンＥの出力を表すエンジン出力線ＰＷと、クラッチ伝達を表すクラッチ伝達線Ｋとが示され、しかもブレーキ機構部９におけるブレーキ制動力Ｆを重ね合わして示されている。
【００５４】
そして、ブレーキ制動力Ｆは、動力伝達機構部９のクラッチ伝達とブレーキ機構部９のブレーキ制動とを連動させる場合には、エンジン出力線ＰＷとクラッチ伝達線Ｋとの交叉点（Ｐ１,Ｎ１）でのクラッチイン時の回転数Ｎ１における出力Ｐ１以下に設定されなければ伝達できないが、本実施形態１では動力伝達機構部９のクラッチ伝達とブレーキ機構部９のブレーキ制動とを分離し、クラッチインの前段において動力伝達機構部９のクラッチドラム３に対してクラッチシュー２,２の摩擦・係合を切断し、それからブレーキ機構部９のブレーキ制動を働かせるので、図１２に示す出力Ｐ２のようにブレーキ制動力を自由に設定することができる。
【００５５】
この時、例えば、ブレーキ機構部９の係合斜面部６と摩擦板８の被係合斜面部７とを、例えば図４に示すように設置角度αを緩傾斜にし、その長さｌを長く設定するとか、または、例えば図５に示すようにブレーキ機構部９の係合斜面部６と摩擦板８の被係合斜面部７とを設置角度α′は急傾斜であり、その長さｌ′を短く設定するとかしてブレーキ制動力を自由に設定することができる。そして、ブレーキ機構部９は、クラッチドラム３の外周に設けた係合斜面部６と、摩擦板８の被係合斜面部７とにより形成されるので、係合斜面部６と摩擦板８とが相互に接触する摩擦・係合面を広く確保でき、ブレーキ制動は強力かつ確実にすることができる。しかも、クラッチドラム３の外周には、係合斜面部６が形成されてブレーキ機構部９は形成されるので、ブレーキ機構部９をコンパクトにすることができるとともに規制のエンジンＥに構造的な変更を加えることなく、組付を行うことができる。
【００５６】
また、エンジンＥからの動力が受動側Ｕに伝達されている状態から、動力伝達を切断する時にも、同様にクラッチドラム３の回転は低下され、クラッチドラム３に対してクラッチシュー２,２は復帰ばね２０の縮力により閉じられるので、クラッチドラム３の内周面に対するクラッチシュー２,２の摩擦・係合が解かれ、同時にこのクラッチシュー２,２の他側に設けた制御手段１０としての制御カム１７の駆動斜面部１６が、クラッチシュー２,２が閉じる時の動きに合わせて押板１２の受動斜面部１５を摩擦・係合しながら内周側に摺動して行くので、クラッチドラム３はばね材１４の附勢力により軸方向Ｉへ駆動側に押圧され、外周に形成した係合斜面部６がブレーキ機構部９の被係合斜面部７に摩擦・係合してブレーキ制動を確実に発揮できる。
【００５７】
図１３および図１４は本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置の実施形態２を示す。
【００５８】
この実施形態２では、クラッチシュー２,２は、エンジンＥの出力シャフト１の端部に装着したフライホイール１８に２個が対向して復帰ばね２０,２０を介して連係して設けられ、該クラッチシュー２,２には制御カム１７,１７を設けることにより制御手段１０となす点は前記実施形態１と異なる構成であり、エンジンＥの出力が上昇したり、降下することにより回転数が上がったり、下がったりするのに伴ってクラッチシュー２,２は復帰ばね２０,２０の縮力を受けながら開閉される点が前記実施形態１と異なる作用を奏するほかは、前記実施形態１と同様の構成、作用である。
【００５９】
また、図１５および図１６は本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置の実施形態３を示す。
【００６０】
この実施形態３では、クラッチシュー２,２は、エンジンＥの出力シャフト１の端部に装着したフライホイール１８に枢着軸１９,１９により一端側が偏芯して枢着され、他端には柱状体３０を所望角度の傾斜θを付けることにより駆動斜面部１６を形成する制御カム１７を設けたことにより制御手段１０とする。また、所望角度の傾斜θを付けられたこの柱状体３０よりなる制御カム１７の駆動斜面１６が、押板１２の受動斜面部１５に摩擦・係合させる構成により、エンジンＥの回転数の上昇または降下に応じて開閉するクラッチシュー２,２の動きに伴ってクラッチインの前段において、傾斜θを付けた柱状体３０よりなる制御カム１７,１７を押板１２の受動斜面部１５に摺動させることにより押板１２を介してクラッチドラム３をばね材１４の附勢力を受けながら駆動側または受動側に移動させる。そして、クラッチドラム３の外周に形成する係合斜面部６をブレーキ機構部９の被係合斜面部７に摩擦・係合するようにしてブレーキ制動したり、またはブレーキ制動を開放するほかは前記実施形態１と同様の構成、作用である。
【００６１】
また、図１７および図１８は本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置の実施形態４を示す。
【００６２】
この実施形態４では、クラッチシュー２,２は、エンジンＥの出力シャフト1の端部に装着したフライホイール１８に２個が対向して復帰ばね２０,２０を介して連係して設けられ、クラッチシュー２,２には柱状体３０を所望角度θの傾斜を付けることにより駆動斜面部１６を形成する制御カム１７を設けたことにより制御手段１０とする。また、所望角度の傾斜θが付けられたこの柱状体３０よりなる制御カム１７の駆動斜面１６が押板１２の受動斜面部１５に摩擦・係合させる構成により、エンジンＥの回転数の上昇または降下に応じて開閉するクラッチシュー２,２の動きに伴ってクラッチインの前段において、傾斜θを付けた柱状体３０よりなる制御カム１７,１７を押板１２の受動斜面部１５に摺動させることにより押板１２を介してクラッチドラム３をばね材１４の附勢力を受けながら駆動側または受動側に移動させる。そして、クラッチドラム３の外周に形成する係合斜面部６をブレーキ機構部９の被係合斜面部７に摩擦・係合するようにしてブレーキ制動したり、またはブレーキ制動を開放するようにした構成、作用であるほかは前記実施形態２と同様の構成、作用である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置は、エンジン始動時や動力伝達時には、ブレーキ機構部や遠心クラッチの動力伝達機構部等の駆動系にストレスが加わったり、振動が発生することなく滑らかに接続を行ってエンジンからの動力の伝達が効率良く行えるとともにアイドリング時には受動側の慣性力を遮断して刈刃の回転を確実に停止でき、また必要時には自動的にかつ即座にブレーキ機構部でのブレーキ制動力を確実に働かせる等、極めて安全性が高く、さらには構造簡単で製作、組立が容易であり、製作費および組立費が安価にする分野・用途に適する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は本発明の小型エンジンのクラッチブレーキ装置の実施形態１を示す断面図である。
【図２】図２は同じくブレーキ機構部によるブレーキ制動による開放時の説明的な断面図である。
【図３】図３は同じくブレーキ機構部によるブレーキ制動時の説明的な断面図である。
【図４】図４は同じく本実施形態１を構成するブレーキ機構部の一例を示す断面図である。
【図５】図５は同じく本実施形態１を構成するブレーキ機構部の他例を示す断面図である。
【図６】図６は同じく本実施形態１を構成するクラッチシューを示す説明的な正面図である。
【図７】図７は同じく制御カムの断面図である。
【図８】図８は同じく本実施形態１を構成する制御手段によりブレーキ制動開放時に押板を受動側に移動させた状態の断面図である。
【図９】図９は同じくブレーキ制動時に制御手段が摩擦・係合している状態を示す断面図である。
【図１０】図１０は同じく本実施形態１のエンジンの出力と、ブレーキ機構部のブレーキ制動力との関連動作を示すグラフである。
【図１１】図１１は同じくエンジンの出力と、ブレーキ機構部のブレーキ制動力との関連動作を示す比較例としてのグラフである。
【図１２】図１２は同じくエンジンの出力と、クラッチ伝達線と、ブレーキ制動力とを重ね合わした状態の比較例を示すグラフである。
【図１３】図１３は同じく本実施形態２を構成するクラッチシューを示す説明的な正面図である。
【図１４】図１４は同じく制御カムの断面図である。
【図１５】図１５は同じく本実施形態３を構成するクラッチシューを示す説明的な正面図である。
【図１６】図１６は同じく制御カムの断面図である。
【図１７】図１７は同じく本実施形態４を構成するクラッチシューを示す説明的な正面図である。
【図１８】図１８は同じく制御カムの断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    出力シャフト
２    クラッチシュー
３    クラッチドラム
４    ドライブシャフト
５    動力伝達機構部
６    係合斜面部
７    被係合斜面部
８    摩擦板
９    ブレーキ機構部
１０  制御手段
１１  リターンばね
１２  押板
１３  クラッチケース
１４  ばね材
１５  受動斜面部
１６  駆動斜面部
１７  制御カム
１８  フライホィール
１９  枢着軸
２０  復帰ばね
Ｅ    エンジン
Ｕ    受動側
【図１】
2005265084.tif 000003
【図２】
2005265084.tif 000004
【図３】
2005265084.tif 000005
【図４】
2005265084.tif 000006
【図５】
2005265084.tif 000007
【図６】
2005265084.tif 000008
【図７】
2005265084.tif 000009
【図８】
2005265084.tif 000010
【図９】
2005265084.tif 000011
【図１０】
2005265084.tif 000012
【図１１】
2005265084.tif 000013
【図１２】
2005265084.tif 000014
【図１３】
2005265084.tif 000015
【図１４】
2005265084.tif 000016
【図１５】
2005265084.tif 000017
【図１６】
2005265084.tif 000018
【図１７】
2005265084.tif 000019
【図１８】
2005265084.tif 000020